Чиллеры

Чиллеры охватывают большой диапазон мощностей от нескольких единиц до нескольких тысяч киловатт и различаются по конструктивному исполнению (со встроенным или выносным конденсатором), типу охлаждения конденсатора (воздушное или водяное), схемам подключения и т.п.

Чиллеры могут выполняться с тепловым насосом, что позволяет получать не только холодную, но и горячую воду.

Чиллеры с воздушным охлаждением могут быть в моноблочном исполнении или с выносным конденсатором.

В первом случае чиллер представляет собой автономную холодильную машину, включающую все необходимые элементы холодильного цикла — компрессор, конденсатор, испаритель, запорную аппаратуру, элементы защиты и автоматику. К чиллеру подключаются только трубопроводы с теплоносителем.

Во втором случае конденсатор устанавливается на улице, а сам чиллер располагается в помещении.

В свою очередь моноблочные чиллеры с воздушным охлаждением разделяются на чиллеры с осевыми и центробежными вентиляторами.

Чиллеры с осевыми вентиляторами предназначены для установки на открытом месте, например, на открытой площадке, на крыше, наружной стене и т.д.

В этом случае необходимо обеспечить беспрепятственный вход и выход воздуха, поскольку осевые вентиляторы создают очень малый напор.

Необходимо также исключить возможность попадания воздуха с выхода на вход вентилятора и обеспечить свободный доступ для проведения монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных работ. Следует также учесть, что при работе в режиме охлаждения конденсаторный блок «сбрасывает» в окружающую среду большое количество тепла.

Применение осевых вентиляторов позволяет снизить стоимость чиллера.

Чиллеры с центробежными вентиляторами имеют более сложную конструкцию по сравнению с чиллерами с осевыми вентиляторами и предназначены для установки внутри помещения (чердаки, подвалы, подсобные помещения).

Воздух для охлаждения конденсатора забирается, как правило, из помещения, в котором установлен чиллер, и выбрасывается на улицу по специальным воздуховодам центробежными вентиляторами, создающими напор до 200-250 Па.

Применение чиллера с выносным конденсатором упрощает обслуживание и повышает надежность работы системы автоматики благодаря свободному доступу к чиллеру в любое время и относительно стабильной температуре окружающего воздуха.

Кроме того, поскольку сам чиллер и гидравлическая линия расположены в теплом помещении, то можно отказаться от незамерзающих жидкостей и производить заправку системы водой, не сливая ее на зимний период.

Чиллеры с водяным охлаждением конденсатора более просты по конструкции и имеют гораздо меньшую стоимость, чем чиллеры с воздушным охлаждением. Однако для их применения необходимы использование либо артезианской (проточной) воды, либо установка градирен (систем оборотного водоснабжения), что затрудняет применение таких чиллеров.

Для охлаждения воды, выходящей из конденсатора чиллера, иногда используются специальные выносные теплообменники, продуваемые специальными вентиляторами.

В этом случае необходимо предусмотреть циркуляционные насосы и средства для предотвращения замерзания теплоносителя в теплообменнике.

6.4.2.Насосные станции

Насосные станции обеспечивают подачу необходимого количества теплоносителя к потребителям и представляют собой законченный агрегат, включающий циркуляционные насосы, расширительный бак, запорную арматуру и необходимую автоматику. В некоторых станциях устанавливается аккумулирующий бак.

Станции малой производительности предназначены для работы с чиллерами мощностью до 40-50 кВт. Станции оснащены одним насосом мощностью от 300 до 900 Вт и имеют аккумулирующий бак емкостью 65 или 150 л.

В стандартном варианте подключения теплоноситель от чиллера подается в аккумулирующий бак и далее через шаровой кран к потребителям.

На обратном пути теплоноситель проходит клапан, сетчатый фильтр и насосом подается к чиллеру. На обратной линии установлены расширительный бак V и защитное реле давления. Заправка системы производится через клапан подачи воды.

В состав станции входит также предохранительный клапан, автоматический воз-духовыпускной вентиль.

В стандартном варианте подключения насосной станции обязательно должен сохраняться постоянный расход воды через систему при любых условиях.

Температура воды в аккумулирующем баке при стандартной схеме подключения станции соответствует температуре воды на выходе чиллера.

Станции средней производительности предназначены для работы с чиллерами мощностью примерно до 140-150 кВт.

Станции выпускаются без аккумулирующего бака или имеют встроенный аккумулирующий бак емкостью от 300 до 1000 л.

Для ускорения выхода установки на режим обогрева, особенно при использовании больших аккумулирующих баков, а также для быстрого перехода с одного режима работы на другой, станция может комплектоваться трехходовым клапаном. Клапан перепускает жидкость мимо бака, позволяя быстро поднять или снизить температуру жидкости в магистрали.

В аккумулирующий бак могут встраиваться электронагреватели для интенсификации подогрева жидкости в баке при включении режима обогрева.

В зависимости от емкости аккумулирующего бака устанавливается один или несколько расширительных баков.

Контроль работы станции обеспечивается реле давления, включающим резервный насос при снижении давления в системе ниже 1,6 бар, реле давления, отключающим чиллер при снижении давления ниже 1,2 бар, и реле перепада давления, отключающим чиллер при прекращении подачи воды.

Станции большой производительности предназначены для работы с чиллерами мощностью до 700-750 кВт. Станция поставляется, как правило, в виде отдельного агрегата. Возможна поставка станции в виде единого агрегата с чиллером.

Выпускаются с одним или двумя насосами мощностью от 1,5 до 15 кВт.

Электропривод может выполняться двух- или четырехполюсным, что позволяет подобрать насос с любым напором в диапазоне от 50 до 400 кПа.

Стандартная поставка предполагает аккумулирующий бак емкостью 1200 л. Возможна поставка станций с баком емкостью 2400, 3600 и 4800 л.

Определение потребного расхода воды через чиллер

Потребный расход воды определяется холодопроизводительностыо чиллера и расчетным перепадом (охлаждением) температур на входе и выходе чиллера и рассчитывается по формуле

где G – расход воды через чиллер (л/с);

Q – холодопроизводительность чиллера (кВт);

Dt – перепад температур на чиллере.

Как правило, величина температурного перепада закладывается 5-6°С.

Определение потребного напора насосной станции

Величина потребного напора складывается из следующих потерь:

· потери в теплообменнике чиллера. Величина этих потерь определяется из табличных характеристик чиллера;

· потери в самой насосной станции и потери на соединениях между чиллером и насосной станцией. В каталоге на насосные станции, как правило, приводится напор на выходе насосных станций для различных типоразмеров чиллеров и расходов воды уже с учетом потерь в чиллере;

· потери в сети (трубопроводах, арматуре, фанкойлах и т.п.). Определяются проектировщиком в каждом конкретном случае на основании гидравлического расчета системы с учетом характеристик теплоносителя по вязкости.

В соответствии с заданным расходом и необходимым напором выбирается тип насосной станции и тип насоса. Количество насосов определяется из условия обеспечения требуемой надежности при рассмотрении последствий отказа насоса.

Определение емкости аккумулирующего бака

Размеры бака в первую очередь зависят от мощности чиллера, количества холодильных контуров в чиллере, количества воды в системе и допустимого отклонения температуры в помещении (потребной точности регулирования).

Например, для случая, когда время защиты компрессора составляет 6 мин, а допустимое отклонение температуры 1,5 °С, емкость аккумулирующего бака может быть рассчитана по формуле

где V_АБ – вместимость аккумулирующего бака (л);

Р – максимальная мощность чиллера (кВт);

V – объем кондиционируемого помещения (м³);

VA – количество воды в системе (л);

Z – количество контуров или ступеней мощности.

Если значение V_АБ получается отрицательным, то необходимости в аккумулирующем баке нет.

Определение потребного давления в системе и давления в расширительном баке насосной станции

Величина давления в гидравлической системе перед началом работы зависит от взаимного расположения насосной станции и потребителей (фанкойл, теплообменник кондиционера).

Если насосная станция расположена ниже конечного потребителя, то давление жидкости в районе расширительного бака насосной станции определяется как максимальный перепад высот между насосной станцией и наиболее высоко расположенным потребителем плюс 0,3 бар.

Если насосная станция расположена выше всех потребителей, то минимальное давление в районе расширительного бака составляет 1,5 бар, независимо от перепада высот между станцией и наиболее низким потребителем.

Насосная станция поставляется при давлении в расширительном баке 1,5 бар. Поэтому перед заправкой системы требуется создать давление в расширительном баке в соответствии с данными, приведенными в справочной литературе.

Дата добавления: 2015-07-20